Взрывоопасные среды (стр. 11 )

Соответствующий тип/стандарт IEC	Тип	Электролит
Тип К IEC 61951-1 IEC 60623 IEC 60622	Никель - кадмиевые (Ni-Cd)	Гидроксид калия (KOH)
IEC 61960	Литиевые (Li)	Неводная органическая соль
IEC 61951-2	Никель-металлогидридные	Гидроксид калия (KOH)

Е.3 Общие требования к элементам (или батареям), установленным внутри взрывонепроницаемой оболочки

Е.3.1 При применении определенных типов элементов распространяются следующие ограничения:

- сборка батареи внутри взрывонепроницаемой оболочки из вентилируемых и открытых элементов не допускается;

- герметизированные с разгрузочным клапаном элементы могут устанавливаться внутри взрывонепроницаемой оболочки, но только в целях разрядки;

- герметизированные газонепроницаемые вторичные элементы могут заряжаться при условии соответствия требованиям раздела Е5.

Е.3.2 Взрывонепроницаемые оболочки с установленными внутри батареями должны иметь маркировку по 20.2 (d), таблица 14, перечисление d).

Данное требование не распространяется на батареи и связанные с ними электрические цепи, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 31610.11, и на батареи, не заряжаемые при эксплуатации.

Е.3.3 Батареи и связанные с ними устройства защиты должны крепиться надежно (например, зажимами или держателями).

Е.3.4 Должны быть предусмотрены меры, предотвращающие перемещение между батареей и связанным(ыми) с ними устройствами защиты или устройствами, которые могут нарушить вид взрывозащиты.

Е.3.5 Проверка соответствия требованиям Е.3.3. и Е.3.4. должно быть проведена до и после механических испытаний согласно ГОСТ 31610.0.

Е.4 Размещение устройств защиты

Е.4.1 Меры, предотвращающие превышение температуры и повреждения элемента

Е.4.1.1 Если при разрядке батареи возможны короткие замыкания, то батареи должны иметь устройства защиты согласно Е.4.1.2 или удовлетворять двум следующим требованиям:

- температура наружной поверхности элемента или батареи не должна превышать продолжительную рабочую температуру, указанную изготовителем элемента или батареи с учетом температуры окружающей среды внутри оболочки; и

- максимальный ток разрядки элемента или батареи не должен превышать соответствующие значения, указанные изготовителем.

Е.4.1.2 Если оба требования пункта Е.4.1.1 не могут быть выполнены, то необходимо предусмотреть защитные устройства, удовлетворяющие требованиям к неповреждаемым элементам уровня защиты «ib» в соответствии с ГОСТ 31610.11, и распложенные в непосредственной близости к клеммам элемента или батареи. Защитным устройством может служить:

- резистор или токоограничительное устройство, ограничивающий ток до максимально возможных значений, указанных изготовителем батареи;

- плавкий предохранитель, соответствующий требованиям серии IEC 60127, выбранный таким образом, чтобы его характеристики были адекватны значениям максимально тока и длительности отключения, указанным изготовителем батареи. Если плавкий предохранитель подлежит замене, то рядом с держателем предохранителя должна быть установлена маркировочная надпись, указывающая тип используемого предохранителя.

Номинальные характеристики резистора или токоограничительного устройства должны основываться на напряжении элемента или батареи.

Е.4.2 Меры защиты от переполюсовки или обратной зарядки другим элементом в той же батарее

Е.4.2.1 Для батарей

- емкостью 1,5 А·ч или менее (при номинальной разрядке в течение одного часа) и

- объемом, занимающим менее 1% свободного объема оболочки,

дополнительные меры защиты от выделения электролитического газа, образующегося при переполюсовке или обратной зарядки элемента за счет разряда других элементов этой же батареи не требуется.

Е.4.2.2 При использовании батарей емкостью и (или) объемом, превышающим вышеуказанные величины, должны быть предусмотрены меры, предотвращающие переполюсовки или обратную зарядку элементов другими элементами внутри батареи.

Это может быть достигнуто, например, следующими способами:

- контролем напряжения элемента (или нескольких элементов) и отключением нагрузки, если напряжение уменьшается до величины менее чем минимальное значение, указанное изготовителем;

Примечание - Такая защита часто используется, чтобы предотвратить попадание элементов в состояние "глубокого разряда". При контроле напряжения большого числа элементов, соединенных последовательно, защита может не функционировать надежно из-за колебаний напряжений в каждом отдельном элементе и в цепи защиты. В общем случае защитный модуль может быть установлен для контроля не более шести последовательно соединенных элементов.

- использованием шунтирующих диодов, подсоединенных так, чтобы ограничить переполюсовки напряжения по каждому элементу (например, защитные меры для батареи, состоящей из трех последовательно соединенных элементов (схема приведена на рисунке Е.1).

1 – Схема подключения диодов из трех элементов, соединенных последовательно

Для эффективного действия таких защитных мер, значение прямого падения напряжения на каждом диоде, используемого для предотвращения обратной зарядки элемента, не должно превышать значение безопасного обратного напряжения зарядки данного элемента.

Примечание – Считается, что кремниевые диоды удовлетворяют этому требованию.

Е.4.3 Меры защиты от несанкционированной зарядки батареи от других источников напряжения, во взрывонепроницаемой оболочке

Для батарей

a)  емкостью 1,5 А·ч или менее (при номинальной разрядке в течение одного часа) и

b)  объемом, занимающим менее 1% свободного объема оболочки,

дополнительные меры защиты от выделения электролитического газа, образующегося при переполюсовке или обратной зарядки элемента за счет разряда других элементов этой же батареи не требуется.

Если в оболочке имеются другие источники напряжения, в том числе другие батареи, то батарея и связанные с ней электрические цепи должны быть защищены от зарядки способами, отличными от специально предназначенных для этих целей цепей. Например, одним из следующих способов:

- отделением батареи и связанных с ней электрических цепей от всех остальных источников напряжения, установленных внутри оболочки, при удовлетворении требований к путям утечки и электрическим зазорам согласно ГОСТ 31610.7 для наибольшего значения напряжения;

- отделением батареи и связанных с ней электрических цепей от всех остальных источников напряжения, установленных внутри оболочки, с помощью заземленного металлического барьера/экрана, выдерживающего максимально возможный ток источника при повреждениях в течение времени его существования (с учетом установленных элементов защиты, таких как предохранитель или защитное заземление);

- отделением только батареи от других источников напряжения, при удовлетворении требований к путям утечки и электрическим зазорам согласно ГОСТ 31610.7, при этом должны быть установлены блокирующие диоды (см. рисунок Е.2) для уменьшения риска возникновения одного повреждения при коротком замыкании обоих диодов.

2 – Схема подключения блокирующих диодов (третий пример), см. Е.4.3

4.3 не распространяются на электрические цепи, подключенные к батарее с целью стабилизации напряжения или создания источника, предназначенного для зарядки батарей, состоящих из вторичных элементов согласно Е.5.

Е.5 Зарядка вторичных элементов, установленных внутри взрывонепроницаемых оболочек

Е.5.1 Зарядке внутри взрывонепроницаемой оболочки подлежат только элементы, перечисленные в таблице Е.2.

Е.5.2 Если элементы или батареи заряжаются внутри взрывонепроницаемой оболочки, то условия зарядки должны полностью соответствовать требованиям, указанным изготовителем, а установленные устройства защиты должны гарантировать, что эти условия не могут быть нарушены.

Е.5.3 При зарядке должны быть предприняты меры предосторожности, например, предотвращение обратной зарядки.

Е.5.4 Для батарей

a)  емкостью 1,5 А·ч или менее

b)  и объемом, занимающим менее 1% свободного объема оболочки,

дополнительные меры защиты от выделяемого электролитического газа при зарядке не требуются.

Примечание – Вышеупомянутое требование ограничивает применение не установленных с защитными устройствами элементов (или батареи), таких типов, каких обычно называют "дисковыми элементами" используемых, например, во взрывонепроницаемых оболочках, для сохранения памяти программируемых электронных устройств.

E.5.5 При установке батарей емкостью и (или) объемом, превышающими указанные значения, зарядка их внутри взрывонепроницаемой оболочки возможна при условии, если батарея оснащена устройствами защиты для отключения зарядного тока, с целью предотвращения повреждения элемента электролитическими газами, а также превышения напряжения на любом элементе батареи максимально допустимого значения, указанного изготовителем элемента.

Е.6 Требования к номинальным параметрам защитных диодов и надежности устройств защиты

Е.6.1 Номинальное значение напряжения защитных диодов, установленных согласно Е.4.2 должно быть не менее максимального значения напряжения разомкнутой цепи батареи.

Е.6.2 Номинальное значение напряжения каждого из последовательно соединенных блокирующих диодов, установленных согласно Е.4.3 (третий пример) должно быть не менее максимального амплитудного значения напряжения, возникающего внутри оболочки.

Е.6.3 Номинальный ток защитных диодов должен быть не менее максимального тока разрядки, ограниченного по Е.4.1.

Е.6.4 Устройства защиты, удовлетворяющие требованиям настоящего стандарта, должны образовывать части системы контроля и управления. Изготовитель несет ответственность за то, что устойчивость безопасности системы контроля и управления соответствует уровню безопасности, требуемым настоящим стандартом.

Приложение F

(справочное)

Механические свойства винтов и гаек

При применении требований п.11.3 следующая информация может быть полезной

Таблица F.1 – Механические свойства винтов и гаек

Материал крепежной детали	Класс свойств	Номинальный предел прочности, МПа	Минимальный предел прочности, МПа	Номинальный предел текучести, МПа	Минимальный предел текучести, МПа
Углеродистая сталь	3,6	300	330	180	190
Углеродистая сталь	4,6	400	400	240	240
Углеродистая сталь	4,8	400	420	320	340
Углеродистая сталь	5,6	500	500	300	300
Углеродистая сталь	5,8	500	520	400	420
Углеродистая сталь	6,8	600	600	480	480
Углеродистая сталь	8,8 ≤ М16	800	800	640	640
Углеродистая сталь	8,8 > М16	800	830	640	660
Углеродистая сталь	9,8	900	900	720	720
Углеродистая сталь	10,9	1000	1040	900	940
Углеродистая сталь	12,9	1200	1220	1080	1100

Окончание таблицы F.1

Материал крепежной детали	Класс свойств	Номинальный предел прочности, МПа	Минимальный предел прочности, МПа	Номинальный предел текучести, МПа	Минимальный предел текучести, МПа
Нержавеющая сталь (аустенитная)	А*-50		500		210
Нержавеющая сталь (аустенитная)	А*-70		700		450
Нержавеющая сталь (мартенситная)	А*-80		800		600
Нержавеющая сталь (мартенситная)	С*-50		500		250
Нержавеющая сталь (мартенситная)	С*-70		700		410
Нержавеющая сталь (мартенситная)	С*-80		800		640
Нержавеющая сталь (мартенситная)	С*-110		1100		820
Нержавеющая сталь (ферритная)	F1-45		450		250
Нержавеющая сталь (серритная)	F1-60		600		410
Примечание − Класс свойств для нержавеющей стали А и С выше, указанный знак «*» заменяется числовым классом свойств.

Приложение G